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우주재료용 단열재
우주시대에 들어서면서 세계에서 가장 가벼우면서도 최고의 단열효과를 갖는 물질에 대한 관심이 점차 높아지고 있는 가운데 244차 National Meeting & Exposition of the American Chemical Society에서는, 소위 “고체 연기”라고 불리는 새로운 flexible aerogel을 미국의 NASA Glen Research center가 개발하였다고 발표하였다.
Aerogel은 그동안 silica로부터 만들어 왔는데, 이번에 개발한 flexible aerogel은 대조군인 silica 보다 500배 더 강하면서도 1/4인치 두께만으로도 3인치 fiberglass보다 5~10배 이상의 단열성능을 나타내기 때문에 차량의 경우는 경량화를 실현할 수 있고, 그밖에 빌딩 단열재 및 pipe나 water heater tank 등에 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
NASA는 현재 국제 우주정거장으로부터의 지구 귀환선 등에 사용을 구상하고 있는데, 이 재료는 우주선이 지구 귀환 시 대기권 내에서 발생하는 열에 의한 우주선 손상을 방지하기 위한 수단으로 작용하게 된다. 대체로 단열재는 bulky하고 무거우나 새로 개발한 flexible aerogel 가볍고 얇다. 따라서 현재 NASA에서는 우주선 귀환 시 대기권에 들어왔을 때 풍선처럼 부풀어 오르는 특성을 갖는 flexible aerogel을 단열재로 활용하는 방안을 구상하고 있는 것으로 전해지고 있다. 그밖에 300℃ 이상의 내열성을 요구하는 방화복에도 적용하면 좋지 않을까 생각하고 있다.
현재 이 새로운 물질인 aerogel은 두 가지 방법으로 생산하고 있는데, 그 하나는 전통적인 silica aerogel 제조방법을 그대로 이용하면서 폴리머나 플라스틱과 같은 silica network 구조를 형성토록 해 aerogel 구조를 형성토록 하고 있고, 또 다른 제조방법으로는, 내열성과 믿지 못할 정도로 강한 특성을 갖고 있는 폴리머인 polyimido 또는 플라스틱과 같은 재료로부터 aerogel을 제조하고 있는데, 이 방법은 결정 내부에 보다 강한 구조를 형성시키기 위해 부목과 같은 cross-linking 구조를 내부에 형성시키는 것이다.
http://www.technicaltextile.net (August 20, 2012 (USA)
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